田野

女， 中国科学院理化技术研究所， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

2002 年9 月-2006 年7 月，东北师范大学，获理学学士学位。
2006 年9 月-2011 年7 月，中国科学院化学研究所，获理学博士学位。
2011 年7 月-2014 年2 月 中国科学院化学研究所工作，任助理研究员职务。
2014 年2 月-2018 年8 月 在中国科学院化学研究所工作，任副研究员职务。
2018年8 月至今，在中国科学院理化技术研究所工作，任研究员职务。

研究领域和兴趣

仿生界面动态铺展机制与功能

主要业绩

界面动态超铺展是指液滴能够在界面快速铺展至接触角为0°并形成均匀的超薄液膜的动态过程。与传统静态浸润性质不同，动态铺展在基于气液固三相体系的动态过程有着广泛的应用，如高功率发热器件表面的沸腾传热过程。界面动态超铺展的物理化学机制，以及如何发展新应用是本领域的挑战。申请人近年来通过对界面动态超铺展的系统研究发现，与传统超亲液状态不同，动态超铺展是一个三相接触线持续动态变化的过程，即达到超亲液状态后，三相线持续移动使接触角接近0°，随着铺展面积继续增大而最终实现超铺展。所以，传统的接触角小于5° 的超亲液定义并不能准确描述液体超铺展的动态过程。另外，对于超铺展的界限，即超铺展本征临界接触角数值也缺少明确的定义，现有理论主要依据杨氏方程对亲疏界限90°的数学意义上的定义，并没有考虑分子间相互作用和结构效应的协同作用，所以不具有实际的物理化学意义。
针对以上瓶颈，申请人从动物眼角膜出发，发现了动态超铺展的界面现象，围绕“界面动态超铺展的物理化学机制”这一关键科学问题，从分子尺度和微观结构尺度揭示了界面超铺展的动态机制，建立了三种界面动态超铺展体系：气液固界面向外超铺展、液液固界面向内超铺展、液气固界面向内超铺展，探索了动态铺展在沸腾传热领域的应用，取得了系统的研究成果。
1. 基于动物眼角膜的研究，发现了界面动态超铺展现象，揭示了眼角膜界面超铺展过程的动态机制：纳米线阵列结构是实现超铺展的关键，微米沟槽结构加速超铺展动态过程。
2. 从分子尺度和微观结构尺度揭示了界面超铺展的机理。在分子层次上，分子间作用力对界面液体分子的取向决定了是否能够超铺展，提出了65°为水的超铺展的新界限；在微观结构上，不同尺度微纳米结构在不同方向上毛细力诱导的三相线不稳定是能够实现超铺展的关键。
3. 构筑了多种微纳米结构界面，实现了液体在不同界面的动态超铺展，形成了均匀液膜，探索了基于动态铺展过程在沸腾强化传热领域的应用（已实现技术转化）。
申请人近五年以通讯作者共发表SCI论文30余篇，包括J. Am. Chem. Soc. 4篇，Angew. Chem. Int. Ed. 1 篇，Acc. Chem. Res. 1篇，Adv. Mater. 4篇， Natl. Sci. Rev. 1篇，Nano Res. 1篇，Matter 2篇，Nano Lett. 2篇等。独立承担国家自然科学基金委项目5项，中国科学院基础前沿科学研究计划从0到1原始创新项目1项。2016年入选中国科学院青年创新促进会会员，2017年获得基金委优秀青年基金项目资助，2019年获得中国化学会青年化学奖。兼任中国化学会仿生材料化学专业委员会委员，中国感光学会青年理事会理事，Chinese Chemical Letters编委, Nano Research Energy 青年编委。共发表SCI论文80余篇，引用6100余次，授权中国发明专利7项。多次受邀在国际/国内学术会议做邀请报告。

代表成果

1. 论文
(1). Qiu, M.; Zhu, Z. P.; Wang, D. Y.; Xu, Z.; Miao, W. N.; Jiang, L.; Tian, Y.* Large-Scale Metal-Organic Framework Nanoparticle Monolayers with Controlled Orientation for Selective Transport of Rare-Earth Elements J. Am. Chem. Soc. 2023, 145 (22), 12275-12283.
(2). Zhu, Z. P.; Chen, Y. P.; Luo, X. F.; Miao, W. N.; Dong, Z. C.; Zhou, J. J.; Tian, Y.*; Jiang, L. Ultrafast Impact Superspreading on Superamphiphilic Silicon Surfaces for Effective Thermal Management, J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 15128.
(3). Xu, Z.; Zhang, P.; Yu, C. H.; Miao, W. N.; Chang, Q. K.; Qiu, M.; Li, Y. L.; Tian, Y.*; Jiang, L. Liquid-Superspreading-Boosted High-Performance Jet-Flow Boiling for Enhancement of Phase-Change Cooling, Adv. Mater. 2023, 35, 2212246.
(4). Miao, W.; Tian, Y.*; Jiang, L. Bioinspired Superspreading Surface: From Essential Mechanism to Application. Acc. Chem. Res. 2022, 55, 1467.
(5). Miao, W.; Zheng, S.; Zhou, J.; Zhang, B.; Fang, R.; Hao, D.; Sun, L.; Wang, D.; Zhu, Z.; Jin, X.; Tian, Y.*; Jiang, L. Microchannel and Nanofiber Array Morphology Enhanced Rapid Superspreading on Animals’ Corneas. Adv. Mater. 2021, 33, 2007152.
2. 专利
(1) 江雷; 田野; 徐哲 ; 一种材料表面微纳米复合强化沸腾结构及其制备方法和应用, 2020-10-2, 中国, 201910217150.0
(2) 江雷; 郝德昭; 田野 ; 提高低渗油层采油效率的生物剪切剂及其制备方法和用途, 2023-2-22, 中国, 202110943789.4
(3) 田野; 江雷 ; 一种制备仿生超亲水透氧纳米隐形眼镜的方法, 2020-8-11, 中国, CN201710004318.0
3. 邀请报告
(1) 田野 ; Bioinspired Nanochannels with superwettability, 美国化学会年会, 波士顿, 2018-8-19至2018-8-23
(2) 田野 ; 界面动态超铺展机制与功能, 中国化学会第33届年会, 青岛, 2023-6-17至2023-6-20

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